octubre 26, 2021

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Le nuove scoperte sono un “capovolgimento completo” nella comprensione del motivo per cui la Terra è diventata ospitale per la vita e il suo “gemello” no

I ricercatori hanno anche determinato che una storia simile sarebbe successa anche sulla Terra, se le cose fossero state un po’ diverse.

Venere, il nostro vicino planetario più prossimo, è chiamato gemello della Terra a causa della somiglianza di dimensioni e densità tra i due pianeti. Altrimenti, i pianeti sono radicalmente diversi.

Mentre la Terra è il centro naturale della vita, Venere è un pianeta senza vita con la sua atmosfera tossica di anidride carbonica 90 volte più spessa della nostra, nuvole di acido solforico e temperature superficiali di 864 gradi Fahrenheit (462 gradi Celsius) – abbastanza calde da fondere il piombo. .

Per capire come questi due pianeti rocciosi si siano trasformati in modo completamente diverso, un team di astrofisici ha deciso di provare a simulare l’inizio, quando i pianeti del nostro sistema solare si sono formati 4,5 miliardi di anni fa.

Hanno usato modelli climatici, simili a quelli usati dai ricercatori quando simulano i cambiamenti climatici sulla Terra, per guardare indietro nel tempo a Venere e alla Terra.

Il loro nuovo studio è stato pubblicato mercoledì sulla rivista temperamento natura.

Quando la Terra e Venere erano forni

Oltre 4 miliardi di anni fa, la Terra e Venere scorrevano in tubi caldi coperti di magma.

Gli oceani possono formarsi solo quando le temperature sono abbastanza fresche da consentire all’acqua di condensarsi e cadere sotto forma di pioggia per migliaia di anni. Questo è il modo in cui l’oceano globale della Terra si è formato nel corso di decine di milioni di anni. Il fiore invece è rimasto caldo.

A quel tempo, il nostro Sole era il 25% più leggero di adesso. Ma questo non è stato sufficiente per aiutare Venere a raffreddarsi, poiché è il secondo pianeta più vicino al sole. I ricercatori si sono chiesti se le nuvole potessero avere un ruolo nell’aiutare Venere a rinfrescarsi.

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Il loro modello climatico ha determinato che le nuvole hanno effettivamente contribuito, ma in modo inaspettato. Si sono radunati sul lato notturno di Venere poiché non erano in grado di schermare il lato diurno del pianeta dal sole. Sebbene Venere non sia confinata in marea al Sole, con un lato del pianeta sempre rivolto verso la stella, la sua velocità di rotazione è molto lenta.

Invece di proteggere Venere dal calore, le nuvole laterali notturne hanno contribuito all’effetto di riscaldamento globale che intrappola il calore all’interno della densa atmosfera del pianeta e mantiene alte le temperature. Con un calore così costante e controllato, Venere sarebbe troppo calda per far cadere la pioggia. Invece, l’acqua può esistere solo nella sua forma gassosa, vapore acqueo, nell’atmosfera.

Martin Turbet, autore principale dello studio e ricercatore presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze e membro del Centro nazionale di competenza presso Research PlanetS, in Svizzera, ha dichiarato in una nota.

Perché la Terra si è mossa allo stesso modo?

Le cose avrebbero funzionato allo stesso modo per la Terra se il nostro pianeta fosse stato un po’ più vicino al sole o se il sole fosse stato brillante in quel momento come lo è ora.

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Poiché il Sole è stato oscurato miliardi di anni fa, la Terra è stata in grado di raffreddarsi abbastanza dal suo stato fuso per formare acqua e creare il nostro oceano globale. Turbat ha scritto in una e-mail che il debole giovane sole “è stato un componente importante della formazione dei primi oceani della Terra”.

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“Questo è un capovolgimento completo del modo in cui vediamo quello che è stato a lungo chiamato il ‘piccolo paradosso debole del Sole'”, ha detto in una dichiarazione Emeline Boulemont, coautrice dello studio e professore all’Università di Ginevra. Ma si scopre che per una giovane Terra molto calda, questo debole sole potrebbe effettivamente essere stata un’opportunità inaspettata”.

In precedenza, gli scienziati credevano che se la radiazione solare fosse stata più debole miliardi di anni fa, la Terra si sarebbe trasformata in una palla di neve. Invece era vero il contrario.

I risultati mostrano una varietà di modi in cui si sono evoluti i pianeti rocciosi del nostro sistema solare.

L’oceano terrestre esiste da quasi 4 miliardi di anni. Ci sono prove che Marte fosse coperto da fiumi e laghi da 3,5 miliardi a 3,8 miliardi di anni fa. Ora sembra improbabile che Venere abbia sostenuto l’acqua liquida sulla sua superficie.

fuori dal nostro sistema solare

La nuova ricerca può essere applicata anche agli esopianeti (pianeti al di fuori del nostro sistema solare).

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“I nostri risultati hanno potenti implicazioni per gli esopianeti, in quanto indicano che una grande porzione di esopianeti che un tempo si pensava in grado di avere oceani superficiali di acqua liquida si sono ora prosciugati perché non sono mai riusciti a condensare e quindi a formare i loro primi oceani”, ha detto Turbet. .

“Questo è particolarmente importante per gli esopianeti intorno a stelle di piccola massa come TRAPPISTA-1, che saranno obiettivi chiave per la NASA e l’Agenzia spaziale europea Telescopio spaziale James Webbche sarà lanciato nel dicembre di quest’anno.

Le future missioni su Venere potrebbero aiutare a testare la teoria avanzata da Turbet e dal suo team.

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“I nostri risultati si basano su modelli teorici e sono un elemento importante per rispondere a questa domanda”, ha affermato. “Ma le osservazioni sono necessarie per dare un giudizio definitivo! Speriamo che le future missioni spaziali EnVision, VERITAS e DAVINCI+ ci diano una risposta definitiva.”

Le missioni della NASA e dell’Agenzia spaziale europea, il cui lancio è previsto per la fine del decennio, aiuteranno gli scienziati a comprendere le più antiche caratteristiche superficiali di Venere chiamate tessere, che “potrebbero contenere prove di tracce passate della presenza (o assenza) di acqua liquida su superficie di Venere”, ha detto Turbat.